机器人如何从各轴角度算出当前XYZ
1. 机器人只是知道各个轴的角度,机器人是如何知道当前法兰盘的XYZ笛卡尔系坐标呢?
2. 问题一其实就是机器人运动学正解问题,即通过a1-a6角度值,计算对应的末端工具(此处举例法兰盘)坐标值(XYZ ABC)
3. 对于空间一个位姿(位置XYZ,姿态ABC)可以通过位姿矩阵表示,
4. 机器人运动学模型可以通过多种方法构建,比如***常见的DH参数建模法,见
5. 通常机器人建模,建立Base坐标系(X0Y0Z0),之后依次对应1轴到6轴6个坐标系(x1y1z1….x6y6z6),通过DH参数来表示这6个动坐标系相对于前一个坐标系的关系。
6. 对于DH参数,旋转和平移顺序如下:即先绕当前x轴旋转α度,再沿新的x轴平移a,再绕新的Z轴旋转θ度,再沿新的Z轴平移d
7. 故按照上式定义计算后整理,可以得到基于DH参数的位姿矩阵如下:
8. 注意到IRB120参数中,首先出现一个KinematicBase
9. 对后续各轴DH参数整理如下,其中的θ为Base中的θ值
αi (twist) |
ai(mm) length |
Θi Rotation |
di(mm) offset |
|
1 |
0 |
0 |
π |
290 |
2 |
π/2 |
0 |
π/2 |
0 |
3 |
0 |
270 |
0 |
0 |
4 |
-π/2 |
70 |
0 |
302 |
5 |
π/2 |
0 |
-π |
0 |
6 |
π/2 |
0 |
0 |
72 |
根据上表,可以获取如下坐标系旋转关系,下图中也标明各
上表使用方法:先绕当前x轴旋转α度,再沿新的x轴平移a,再绕新的Z轴旋转θ度,再沿新的Z轴平移d
10. 利用上述关系,进行机器人运动正解计算,代码先获取当前机器人各关节位置,并计算,计算后结果与机器人自身显示相同,证明计算过程正确。
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本文摘自:网络 时间:2021-01-27
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